Метод расчета энергии Гиббса образования межмолекулярных комплексов методом термодинамического интегрирования с использованием гармонических ограничений на движение атомов
Авторы
-
Ф.В. Григорьев
Ключевые слова:
термодинамическое интегрирование
свободная энергия образования комплексов
константа связывания
термодинамический цикл
Аннотация
Предложен новый способ построения термодинамического цикла для расчета энергии Гиббса образования межмолекулярных комплексов методом термодинамического интегрирования с использованием гармонических ограничений, накладываемых на координаты атомов. Траектория, по которой ведется интегрирование, получена методом молекулярной динамики с использованием силового поля MMFF94 для расчета потенциальной энергии межатомного взаимодействия. Показано, что предложенный способ построения термодинамического цикла обеспечивает корректный учет потенциала, обеспечивающего гармонические ограничения, а также минимизирует флуктуации потенциальной энергии комплекса при промежуточных значениях переменной интегрирования. С использованием предложенного подхода проведены расчеты энергии Гиббса для комплекса бензол-циклодекстрин.
Раздел
Раздел 1. Вычислительные методы и приложения
Библиографические ссылки
- Deibel C., Dyakonov V. Polymer-fullerene bulk heterojunction solar cells // Rep. Prog. Phys. 2010. 73. 096401. 1-39.
- Allen M.P., Tildesley D.J. Computer simulation of liquids. Oxford: Clarendon Press, 1989.
- Deng Y., Roux B. Computation of binding free energy with molecular dynamics and grand canonical Monte Carlo simulations // J. Chem. Phys. 2008. 128. 115103.
- Tanida Y., Ito M., Fujitani H. Calculation of absolute free energy of binding for theophylline and its analogs to RNA aptamer using nonequilibrium work values // Chem. Phys. 2007. 337. 135-143.
- Grigoriev F.V., Gabin S.N., Romanov A.N., Sulimov V.B. Computation of contribution from the cavity effect to protein-ligand binding free energy // J. Phys. Chem. B. 2008. 112. 15355-15360.
- Григорьев Ф.В., Жабин С.Н., Романов А.Н., Сулимов В.Б. Расчет гидрофобной составляющей вклада в свободную энергию образования комплексов белок-лиганд методом Монте-Карло // Вычислительные методы и программирование. 2008. 9, № 1. 101-107.
- Odinokov A.V., Titov S.V., Basilevsky M.V., Alfimov M.V. Inclusion complexes of b-cyclodextrine with organic ligands. Molecular dynamics simulation of the thermodynamic stability in gas phase and in water solution (to appear).